摘要：無(wú)源電源無(wú)線溫度測(cè)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一種基于聲表面波技術(shù)的溫度測(cè)量技術(shù)，在變電站監(jiān)測(cè)中得到了很好的技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用。本文分析了無(wú)源電源無(wú)線溫度測(cè)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：設(shè)備檢測(cè)；無(wú)線測(cè)溫；

在電力系統(tǒng)設(shè)備的長(zhǎng)期運(yùn)行中，往往容易出現(xiàn)老化或過(guò)熱現(xiàn)象，如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決，可能會(huì)造成嚴(yán)重事故。對(duì)于變電站設(shè)備的維護(hù)和監(jiān)控，由于地理位置偏遠(yuǎn)，管理人員無(wú)法涵蓋一切，檢查和維護(hù)更加困難。因此，通過(guò)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和預(yù)警系統(tǒng)已成為管理者的重要手段。無(wú)源電源無(wú)線溫度測(cè)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提出了一種基于聲表面波的新溫度測(cè)量技術(shù)。

一無(wú)源電源無(wú)線測(cè)溫在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用意義

1實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

無(wú)源電源無(wú)線溫度測(cè)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為消除開關(guān)柜過(guò)熱帶來(lái)的安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)提供了技術(shù)手段，消除了經(jīng)濟(jì)危害和社會(huì)損失的可能性。

2輔助實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)維護(hù)

傳統(tǒng)的維護(hù)模式，通常通過(guò)定期檢查來(lái)發(fā)現(xiàn)和解決設(shè)備故障的維護(hù)，特別是對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)的維護(hù)時(shí)間和周期較長(zhǎng)，往往無(wú)法及時(shí)解決。通過(guò)建立在線監(jiān)控系統(tǒng)，可以對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和預(yù)警，更新變電站設(shè)備的維護(hù)模式，更好地保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3為科學(xué)調(diào)度提供參考依據(jù)

建立溫度與負(fù)荷的相關(guān)分析模型，根據(jù)負(fù)荷情況預(yù)測(cè)溫度變化趨勢(shì)，為負(fù)荷控制提供決策依據(jù)。電力設(shè)備的狀況可能會(huì)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的狀況產(chǎn)生很大的影響，反映電網(wǎng)的運(yùn)行和負(fù)荷。因此，對(duì)電力設(shè)備狀況的研究和監(jiān)測(cè)將有助于電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行和輔助決策。

二擅長(zhǎng)無(wú)源供電無(wú)線測(cè)溫在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

1系統(tǒng)組成

在線監(jiān)控系統(tǒng)主要由溫度傳感器、溫度采集器、溫度測(cè)量控制終端和監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)組成。溫度采集器的作用是收集變電站設(shè)備刀閘、開關(guān)等接觸點(diǎn)的溫度，溫度采集器根據(jù)需要布置在多個(gè)點(diǎn)。溫度傳感器收集多個(gè)開關(guān)柜多點(diǎn)收集的溫度數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綔囟葴y(cè)量控制終端，然后通過(guò)監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、分析和預(yù)警。

2溫度傳感器

溫度傳感器利用材料的物理特性將信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。通過(guò)安裝在設(shè)備表面的溫度收集器收集溫度數(shù)據(jù)和接收溫度傳感器的反射波，可以獲得連續(xù)穩(wěn)定的實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)，為下一步的數(shù)據(jù)分析提供原始數(shù)據(jù)。

3溫度采集器

溫度采集器與溫度傳感器相對(duì)應(yīng)。溫度采集器負(fù)責(zé)發(fā)射射頻信號(hào)，溫度傳感器負(fù)責(zé)通過(guò)無(wú)線通信處理信號(hào)并上傳到主控終端。

溫度采集器的發(fā)射頻率為428~439mHz，發(fā)射信號(hào)為單頻信號(hào)，不同的頻率代表不同的信號(hào)。接收信號(hào)后，通過(guò)放大信號(hào)、濾波器等處理，轉(zhuǎn)換為可識(shí)別的電信號(hào)，以獲得溫度參數(shù)。

4測(cè)溫主控終端

溫度測(cè)量主控制終端是無(wú)源電源無(wú)線溫度測(cè)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心設(shè)備。主控制終端是收集到的數(shù)據(jù)的后處理，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、溫度報(bào)警、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、參數(shù)設(shè)置和協(xié)議轉(zhuǎn)換。向下通過(guò)CAN總線或無(wú)線連接到溫度收集器，以獲得連接到的傳感器的溫度信息。根據(jù)設(shè)定的參數(shù)，分析溫度信息，確定是否產(chǎn)生報(bào)警信息；向上與主站系統(tǒng)的通信采用RS485接口，按一定規(guī)定實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

5監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用包括設(shè)備參數(shù)設(shè)置、溫度信息獲取、數(shù)據(jù)分析應(yīng)用和系統(tǒng)預(yù)警。這些功能通常可以作為嵌入式電力系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)、模塊或獨(dú)立的溫度監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)。這些功能將整合多個(gè)電力設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，幫助設(shè)備管理人員了解和分析情況，確保設(shè)備的正常運(yùn)行。

6系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

（1）溫度顯示。實(shí)時(shí)顯示設(shè)備各點(diǎn)的溫度、溫度的發(fā)展趨勢(shì)和曲線，查看和分析歷史記錄，可通過(guò)電力系統(tǒng)SCADA系統(tǒng)或主控終端外部顯示屏實(shí)現(xiàn)。

（2）報(bào)警功能。報(bào)警功能是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)管理需要設(shè)置溫度控制終端，管理溫度邊界和絕對(duì)值，超過(guò)設(shè)定值進(jìn)行預(yù)警。預(yù)警方式包括主控制終端蜂鳴器預(yù)警、指示燈閃爍預(yù)警和短信息預(yù)警。

（3）設(shè)備參數(shù)設(shè)置。設(shè)備參數(shù)設(shè)置包括傳感器溫度校準(zhǔn)、預(yù)警溫度設(shè)置、發(fā)射和接收信號(hào)的頻率設(shè)置和系統(tǒng)時(shí)間。

（4）綜合分析。綜合分析功能是故障分析、歷史趨勢(shì)分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)應(yīng)用等應(yīng)用功能。專家系統(tǒng)將為管理者提供設(shè)備故障分析結(jié)果，供參考和輔助決策。

（5）遠(yuǎn)程維護(hù)。系統(tǒng)的遠(yuǎn)程維護(hù)功能是在系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計(jì)結(jié)果的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程操作和維護(hù)，可以初始化、重啟和系統(tǒng)升級(jí)。

7通信方式

溫度采集器：開關(guān)柜內(nèi)一組傳感器的溫度數(shù)據(jù)采集無(wú)線方式，安裝位置無(wú)特殊要求，原則方便取電、接線，如開關(guān)柜儀表室。

溫度測(cè)量主控終端：安裝在變電站主控室或其他方便與采集器通信的地方，提供所有站內(nèi)溫度采集裝置與當(dāng)?shù)刂髡鞠到y(tǒng)或遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)一通信界面和協(xié)議轉(zhuǎn)換。

站內(nèi)溫度采集器和溫度測(cè)量控制終端均配備無(wú)線通信模塊，通過(guò)無(wú)線通信通道進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，變電站無(wú)需接線。

三應(yīng)用場(chǎng)景

電氣接觸在線溫度測(cè)量裝置適用于高低壓開關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、斷路器接頭、閘門開關(guān)、高壓電纜中間頭、干變壓器、低壓大電流等設(shè)備的溫度監(jiān)測(cè)，防止氧化、松動(dòng)、灰塵等因素導(dǎo)致接觸電阻過(guò)大，提高設(shè)備安全，及時(shí)、持續(xù)、準(zhǔn)確地反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，降低設(shè)備事故率。

四系統(tǒng)硬件配置

溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由設(shè)備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元、通信層的邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)和站控層的溫度測(cè)量系統(tǒng)主機(jī)組成，實(shí)現(xiàn)變配電系統(tǒng)關(guān)鍵電氣部件的溫度在線監(jiān)測(cè)。

五結(jié)語(yǔ)

無(wú)線溫度傳感裝置及配套管理系統(tǒng)，溫度測(cè)量傳感器無(wú)需供電，從而減少了日常檢測(cè)維護(hù)成本。該配套管理系統(tǒng)提供溫度異常告警、實(shí)時(shí)設(shè)備溫度采集、日常溫度監(jiān)測(cè)、設(shè)備狀態(tài)評(píng)估等功能，避免重大因溫度導(dǎo)致的故障的發(fā)生。系統(tǒng)的研究和實(shí)施產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，具有一定的推廣前景。

【參考文獻(xiàn)】

[1]亓振新,劉曉艷,許強(qiáng),張斌,呂勝軍,朱曉陽(yáng),崔東海,徐繼凱,無(wú)源供電無(wú)線測(cè)溫在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究應(yīng)用。

[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05版。